Java中的關(guān)鍵字synchronized詳解

在并發(fā)編程中，synchronized關(guān)鍵字是常出現(xiàn)的角色。之前我們都稱呼synchronized關(guān)鍵字為重量鎖，但是在JDK1.6中對(duì)synchronized進(jìn)行了優(yōu)化，引入了偏向鎖、輕量鎖。本篇介紹synchronized關(guān)鍵字的使用方式，區(qū)別和偏向鎖、輕量鎖和重量鎖實(shí)現(xiàn)原理。

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先看看synchronized關(guān)鍵字的4種用法。

1、修飾普通方法

 private synchronized void synMethod(){
  
 }

 

這種用法中，synchronized鎖的對(duì)象實(shí)例。

2、修飾靜態(tài)方法

private static synchronized void synMethod(){
  
 }

synchronized在這種情況下，鎖的是當(dāng)前Class類對(duì)象。

3、同步方法塊

private void synMethod1(){
  synchronized(this){
   
  }
 }
 private void synMethod2(){
  synchronized(ThreadTest.class){
   
  }
 }

synMethod1中鎖對(duì)象實(shí)例；synMethod2的是當(dāng)前Class類對(duì)象。

再介紹鎖原理

在介紹鎖原理之前，先認(rèn)識(shí)一下Java對(duì)象頭Mark Word，以32位為例。

上面的表格中，描述的是對(duì)象在每個(gè)鎖狀態(tài)時(shí)，對(duì)象頭中所存儲(chǔ)的信息。

1、偏向鎖

實(shí)際環(huán)境中，線程在訪問同步塊時(shí)，如果沒有其他線程對(duì)鎖進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，并且由同一個(gè)線程多次獲得鎖，也就是單線程運(yùn)行同步代碼，在這種情況下，若是每次還阻塞線程，就代表白白浪費(fèi)CPU性能。這種情況下，引入了偏向鎖概念。

1. 訪問同步代碼塊
2. 判斷對(duì)象頭Mark Word中存儲(chǔ)的線程ID是否指向當(dāng)前線程，如果是，則表明當(dāng)前是鎖的重入，不需要再獲得鎖，直接執(zhí)行同步代碼
3. 如果不是，則嘗試使用CAS算法將線程ID更新至對(duì)象頭中。
4. 成功，獲得鎖，執(zhí)行同步代碼。更新失敗表明存在鎖競(jìng)爭(zhēng)，等待全局安全點(diǎn)，暫停擁有偏向鎖的線程，根據(jù)對(duì)象頭的鎖標(biāo)志位，選擇將偏向鎖升級(jí)為輕量鎖或者置為無鎖。

可以使用-XX:-userBiasedLocking=false來關(guān)閉JVM偏向鎖優(yōu)化，默認(rèn)直接進(jìn)入輕量鎖。

2、輕量鎖

訪問同步代碼塊時(shí)，先在當(dāng)前線程的線程棧中創(chuàng)建一個(gè)鎖記錄（Lock Record）區(qū)域。

把對(duì)象頭Mark Word拷貝到Lock Record中。

利用CAS嘗試將對(duì)象頭Mark Word中的線程指針更新為指向當(dāng)前線程的指針

更新成功，則獲得輕量鎖。

更新失敗，檢查Mark Word中的指針是否指向當(dāng)前線程。

如果是，則說明是鎖的重入現(xiàn)象。執(zhí)行同步代碼塊

如果不是，則說明此時(shí)存在競(jìng)爭(zhēng)。需要把輕量鎖膨脹為重量鎖。

3、重量鎖

重量鎖是基于對(duì)象監(jiān)視器（Monitor）來實(shí)現(xiàn)的。

 線程在執(zhí)行同步代碼時(shí)，需要調(diào)用一個(gè)Monitor.enter指令。執(zhí)行退出后，調(diào)用Monitor.exit指令。這里看得出，監(jiān)視器具有排它性，一個(gè)時(shí)間點(diǎn)只能有一個(gè)線程enter成功，其他線程只能阻塞在隊(duì)列中。所以這種重量鎖的操作成本很高。

以上所述是小編給大家介紹的Java中的關(guān)鍵字synchronized詳解整合，希望對(duì)大家有所幫助，如果大家有任何疑問請(qǐng)給我留言，小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對(duì)創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站的支持！

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